PT93425B - Processo para a eliminacao de tinta de materiais residuais de papel - Google Patents

Description

DESORIQÃQ

A presente invenção refere-se a um método para remoção da tinta de materiais residuais de papel.

Na indústria de papel e cartão, é bem conhecida a utilização de fibras secundárias derivadas da reciclagem de materiais residual de papel, e a dispersão e separação das partícu las de tinta dos materiais residuais de papel e das suas fibras secundárias é uma fase necessária na reciclagem do material, particularmente na produção de papel para impressão de jornais, tecidos, e papel fino.

Nos processos de reciclagem conhecidos, normalmente co loca-se o papel residual ou fornecimento num equipamento de formação de pasta onde é misturado com água e com os produtos químicos seguintes:

(1) soda cáustica ou outro produto químico para remoção da tinta , (2) meta-silicato de sódio como um agente tampão, e (5) peróxido de hidrogénio ou outro agente de branqueamento.

No equipamento de formação de pasta, o fornecimento é desintegrado numa pasta fibrosa, A qual é então removida a tinta e é branqueada pelos produtos químicos adicionados.

Do equipamento de formação de posta a pasta fibrosa ou massa fluida de fibras, com uma consistência de 15% (quando numa produção de pasta de consistência elevada) ou 5-8% (quando em irâís trias que não utilizam a produção de pasta de consistência elevada) , é lançada numa série de depósitos ou câmaras ie armaze

nagem onde a massa fluida de fibras é diluida até uma consistência de aproximadamente 1,5/=· material ou massa fluida de fibras diluida passa então para o equipamento de remoção de tinta, que consiste de células de flotação ou crivos de lavagem ou uma combinação destes, onde as partículas dispersas de tinta são removidas da massa fluida de fibras.

No método que utiliza células de flotação, adiciona-se um sabão colector ao material antes de entrar na célula de remoção da tinta, para aglomerar as partículas de tinta dispersas, que então ficam â superfície da célula em bolhas de ar que são fornecidas pela base da célula de flotação, e que são então retiradas como escumas.

No método de lavagem para a remoção de tinta as par tículas de tinta dispersas são eliminadas do sistema por passagem do material numa plataforma rotativa, num crivo de fresa de gume lateral numa prensa de parafuso, ou em equipamento semelhante utilizando grandes volumes de água.

Estes métodos conhecidos de remoção de tinta necessitam, portanto, da adição de vários produtos químicos diferentes para remoção da tinta. Alguns produtos químicos são também, apenas, eficazes para um dos dois métodos diferentes, isto é, os métodos de flotação e de lavagem, e não podem ser utilizados no outro método. Além disso, a soda cáustica que é o produto químico mais comumente utilizado em quantidades relativamente grandes, para a remoção da tinta, pode atacar as fibras e não pode ser considerado como seguro, do ponto de vista ambiental, quando descarregado da indústria para os cursos externos de água.

Ê, assim, um objectivo da presente invenção proporcionar um método de remoção da tinta dos materiais residuais de papel, que essencialmente elimine os problemas atrás referidos, associados aos métodos conhecidos.

A presente invenção consiste, assim, num método de remoção da tinta de materiais residuais de papel o qual compreende as fases de:transformação do material de papel em pasta para formar um material fibroso com uma consistência semelhante a uma massa fluida, adição de uma substância ao material fibroso para dispersar as partículas de tinta do material} e remoção das partículas de tinta dispersas do material fibroso, e é caracterizado por a substância utilizada para dispersar as partículas de tinta ser constituida por uma mistura de sais de sódio fosfatados e carbonatados.

A substância é constituida, de preferência, por 1 a 75% em peso de carbonato de sódio e 25 a 99% em peso de fosfato de sódio.

A substância pode também incluir 1 a 2% em peso de metassilicatos e/ou 0,5 a 2% em peso de soda cáustica.

A substância pode também incluir sais higroscópicos, em conjunto com um agente auxiliar não cáustico, e pode incluir um sanificante.

Se se desejar, pode adicionar-se um produto químico de branqueamento, por exemplo 0,25 a 5% em peso de peróxido de hidrogénio ou qualquer outro agente de branqueamento adequado.

Esta invenção ê agora descrita, a título de exemplo, com referência aos desenhos que a acompanham, os quais ilustram esquematicamente uma forma de realização da presente invenção.

Relativamente aos desenhos, apresenta-se um diagra ma de fluxo de um método de lavagem para remoção da tinta, cujas fases são bem conhecidas dos especialistas, com excepção da substituição das substâncias para remoção da tinta conhecidas pela substância utilizada de acordo com a presente invenção.

No método ilustrado, o papel residual ê alimentado a um equipamento de formação de pasta 1, no qual ê desintegrado numa pas ta fibrosa ou material fibroso com uma consistência de massa fluida. Adiciona-se água ao material, em conjunto com uma substância para dispersar as partículas de tinta do material. A seguir, o material e as partículas de tinta dispersas passam num lavador centrífugo para remover arei as, alfinetes, grampos, etc., e atravee de um crivo 3 para remover partículas de tamanho grande.

material passa depois para uma primeira fase de lavagem 4 constituida por um espessador 5 θ um desfloculador ou dispersor fino 6, que produz um material em fibras o qual fica razoavelmente limpo e livre de manchas de tinta mas que contém ainda partículas muito pequenas de tinta. 0 material passa, a seguir, a uma segunda e terceira fases de lavagem, 7 e 8 respectivamente, incluindo cada uma um crivo vertical 9 e em que se adiciona água de diluição ao material. Uma quarta fase 10 é constituida por outro espessador 11, e o material limpo passa, então, do espessador 11 para os refinadores e para a máquina de fazer papel.

De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a substância adicionada para dispersar as partículas de tinta ê constituida por uma mistura de 1 a 757“ peso de carbonato de sódio e 25 a 99/í em peso de fosfato de sódio, sendo uma composição típica constituida por 8/ em peso de carbonato de sódio e 927« em peso de fosfato de sódio.

A substância pode também incluir pequenas quantidades de metassilicatos (por exemplo, 1 a 2/ em peso) e/ou soda cáustica (por exemplo 0,5 a 2/» em peso). A composição pode ainda ser melhorada, utilizando sais higroscópicos, em conjunto com um agente auxiliar não cáustico, e pode incluir um sanificante. Pode também adicionar-se um agente de branqueamento, por exemplo, 0,25 a 57® de peróxido de hidrogénio.

Como uma alternativa ao método de lavagem para remoção da tinta, atrás descrito, a substância pode ser também utilizada para dispersar as partículas de tinta nos métodos de flotaçao conhecidos.

A utilização desta substância nos métodos de remoção de tinta, tem, relativamente à utilização dos produtos químicos geralmente utilizados, as vantagens seguintes:(1) Ê um dispersante de tinta eficaz nos dois métodos tradicionais de remoção de tinta (isto ê, Flotaçao e Lavagem), ao contrário de outros produtos para remoção da tinta que são apenas eficazes num dos métodos tradicionais e não nos dois.

(2) Devido â sua formulação, pode utilizar-se como um dispersante de tinta de carga única no equipamento de formação da pasta, sem a necessidade de adição de agentes tampão ou qualquer outro produto químico no

equipamento de formação da pasta.

(3) Ê eficaz como um dispersante de tinta a baixas temperaturas (por exemplo 9°C), e proporciona, assim, uma economia da energia necessária para o aquecimento dos conteúdos do equipamento para formação de pasta, a 5O°-6O°C, como é necessário nos métodos conhecidos que utilizam outros produtos químicos para remoção da tinta.

(4) Ao contrário da soda cáustica, não ataca as fibras, e proporciona, assim, um produto final de papel mais resistente, e pode utilizar-se como um substituinte da soda cáustica no equipamento de formação da pasta.

(5) Como um dispersante de tinta, não exige necessariamente um sabão colector no método de remoção de tinta por flotação, nem a temperatura elevada (60°C) necessária quando se utiliza um sabão colector, proporcionando mais economia na utilização.

(6) È mais segura para o ambiente, isto é, é muito menos tóxica para a vida aquática, e tem uma carência bioquímica de Oxigénio (B.O.D.) e carência Química de Oxigénio (C 0 D) inferiores e mais aceitáveis, quando descarregada da indústria nos cursos externos de água do que os outros produtos para remoção de tinta actuais, por exemplo, soda cáustica ou substancias de branqueamento.

(7) Em ensaios em fábrica, verificou-se que tinha excelentes propriedardes de formador uma vez que proporciona uma distribuição uniforme de fibras no papel final 0 que origina um produto final de melhor qualidade,

Alêm disso, as máquinas funcionam e procedimentos experimentais adicionais utilizando esta substância nos métodos de remoção de tinta revelaram as seguintes vantagens adicionaisi(a) aumento surpreendente na resistência dos produtos reciclados compreendido entre 5 e 307» de acordo com a mistura residual no fornecimento utilizado;

(b) produção de um produto melhor, menos manchado quando utilizado para remover o papel residual do tipo de escritório, de melhor categoria, conhecido até aqui como categoria de remoção difícil de tinta (isto ê, resíduo livre de madeira);

(c) ataca com sucesso a impressão laser, a impressão xerográfica, atê aqui conhecidas como tintas difíceis de remover, e as novas tintas FLOXO, assim como produz uma brancura melhor do que os produtos de remoção de tinta padrão; e

(d) capacidade para retirar até 85% de substâncias viscosas ou gomas, removendo assim um dos maiores problemas da indústria de reciclagem de papel, o qual pode ter relação com o tempo de paragem dispendioso das máquinas.

Embora tenham sido descritas formas de realização particulares da presente invenção, podem considerar-se várias modificações sem afastamento do âmbito desta invenção, como definida nas reivindicações em apêndice.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES

   - I^a Processo para a eliminação de tinta de materiais residuais de papel, o qual consiste nos passos seguintes:

   reduzir a pasta esse material de papel para formar uma massa fibrosa com uma consistência semelhante à da lama;

   - dispersar as partículas de tinta dessa massa fibrosa por adição de uma composição dispersante da tinta;

   e remover dessa massa fibrosa as partículas de tinta dispersas;

   caracterizado pelo facto de a composição dispersante de tinta ser constituída exclusivamente por uma mistura de sais sódicos fosfatados ou carbonatados ou por uma mistura de sais sódicos fosfatados ou carbonatados que contenha pequenas quantidades de metassilicatos e/ou soda cáustica.

   - 2^a Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se utilizar a referida composição dispersante da tinta para dispersar partículas de tinta a baixas temperaturas, por exemplo, 9°C.

   - 3^a Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de se utilizar a referida composição dispersante da tinta como composição de uma só operação num moinho hidráulico de polpa que contenha a referida massa fibrosa sem se adicionar a esse moinho hidráulico de polpa um agente tampão ou qualquer outro produto químico para além da composição dispersante da tinta.

   - 4^a Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo facto de a referida mistura de sais sódicos fosfatados e carbonatados ser o único componente da referida composição dispersante de tinta, sendo a sua constituição de aproximadamente 8% em peso de carbonato de sódio e aproximadamente 92% em peso de fosfato de sódio.

   - 5^a Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de a quantidade utilizada de metassilicatos ser de aproximadamente 1 a 2% em peso.

   - 6^a Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 e 5, caracterizado pelo facto de a quantidade utilizada de soda cáustica ser aproximadamente 0,5% a 2% em peso.